AM30-0.5CaO의 고온 변형 특성

초록

최근 지구온난화와 에너지 자원의 고갈로 수송기기의 연비향상은 무엇보다 시급한 상황이며 마그네슘합금을 사용한 재료경량화는 이에 대응하는 효율적인 방안이다. 마그네슘합금은 낮은 밀도로 인해 구조용 금속 재료 중 가장 가벼우며, 비강도 및 비강성이 우수하여 새롭게 주목받고 있는 재료이다. 하지만 마그네슘합금은 낮은 발화점과 용해 시 공기에 노출되면 폭발의 위험으로 보호가스의 사용이 필수적이며 이는 환경에 악영향을 끼치는 단점을 가진다. 최근에 개발된 AM30-CaO소재는 상용주조재에 미량의 CaO를 첨가하여 발화점을 높여 보호가스가 없는 공정이 가능하며 주조재의 고온강도, 크립 저항성, 부식저항성이 개선된 재료이다. 재료의 유동응력은 인장시험, 압축시험 등 여러 가지 방법이 있으나 시편의 불안정성으로 정확한 고온 거동을 파악하기 힘들다. 비틀림 시험은 순수 전단 조건 하에서 일어나 국부변형이 없어 큰 변형률을 얻을 수 있으며 일정한 변형률 속도로 보다 사실적인 고온 변형 특성의 구현이 가능하다. 본 연구의 목적은 AM30-0.5CaO의 고온 변형 특성을 평가하는 것이다. 이를 위해 비틀림 시험을 통해 얻은 비틀림 모멘트와 비틀림 각으로부터 고온유동곡선을 구하여 구성방정식을 제안하고 조직변화를 관찰하여 고온 변형 거동을 파악하였다. AM30과 AM30-0.5CaO빌렛은 연속주조로 제조하였으며 온도(300~500oC)와 변형속도(0.01~1/s)를 변수로 비틀림 시험을 하였다. 그 결과AM30-0.5CaO합금은 AM30과 비해 고온 강도는 증가하고 변형률은 감소하는 경향을 보였다.